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李林副研究员最新研究成果:超导-量子点器件中的多体关联效应与输运性质,Phys. Rev. B 101, 035124 (2020)
[物理与电子工程学院]  [手机版本]  [扫描分享]  发布时间:2020年4月9日
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介观量子体系是凝聚态物理学的研究热点之一。基于介观量子体系的高度可调控性,人们能够设计多种量子器件,需要对其输运性质和电子关联效应进行充分了解。近年来,我们主要集中在研究超导-量子点耦合体系中超导电性与近藤效应相互作用导致的量子相变与输运性质。超导与近藤效应都是典型的量子多体效应,他们之间的竞争导致两个可能的基态,磁性双重态与近藤单态,其相变对应于准粒子能级穿越费米面,称为能级交叉量子相变,可以通过Andreev输运谱测量如图1.(a)-(c)所示。同时,约瑟夫森流表现为$0-\pi$相变,也可以通过实验直接测量如图1.(b)-(d)所示。

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1、局域磁矩在超导能隙中诱导Andreev束缚态及其能级交叉量子相变(a),(c)和约瑟夫森流的$0-\pi$相变(b),(d)

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2(a)人工拓扑超导与量子点耦合体系,(b)传到电子的能带结构,(c)-(f)局域自旋的近藤屏蔽微观机制。

 

通过研究介观量子体系还可以得到超导配对对称性的信息,我们从理论上研究了人工拓扑量子体系的近藤效应,并给出了自旋三重态配对的超导电子的微观近藤屏蔽机制(如图2所示),其说明局域磁矩在p-波超导中只能是部分屏蔽,而不是完全屏蔽。对该领域感兴趣的同学,可以参考我们的理论处理方法和详细推导过程:Phys. Rev. B 94, 165144 (2016); Phys. Rev. B 97, 064519 (2018); Phys. Rev. B 101,035124 (2020)

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